2018高中物理第六章萬有引力與航天5深入探究宇宙速度練習新人教版必修2

PAGEPAGE1深入探究宇宙速度（答題時間：15分鐘）1.太陽系中有一顆行星，今已測得半徑大約為地球半徑的2.4倍，密度和地球的密度相當，則由以上信息估算該行星的第一宇宙速度大約為（）A.1.2×104m/s B.3.3×C.1.9×104m/s D.7.9×2.一物體在某行星的赤道上，隨該行星自轉(zhuǎn)時受到的該行星對它的萬有引力是它重力的1.04倍，已知該行星自轉(zhuǎn)的周期為T，行星的半徑為R。把該行星看成一個球體，則該行星的第一宇宙速度為（）A. B.C. D.3.“嫦娥三號”探月衛(wèi)星計劃于2013年下半年在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，將實現(xiàn)“落月”的新階段。“嫦娥三號”探月衛(wèi)星到了月球附近，以速度v接近月球表面勻速飛行，測出它的運行周期為T，已知引力常量為G，不計周圍其他天體的影響，則下列說法正確的是（）A.“嫦娥三號”探月衛(wèi)星的半徑約為B.月球的平均密度約為C.“嫦娥三號”探月衛(wèi)星的質(zhì)量約為D.月球表面的重力加速度約為4.假設地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，則（）A.同步衛(wèi)星運行速度是第一宇宙速度的倍B.同步衛(wèi)星的運行速度是第一宇宙速度的倍C.同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的eq\f(1,n)倍D.同步衛(wèi)星的運行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)速度的n倍5.2011年9月29日，“天宮一號”順利升空，在離地面高度343km的軌道上做勻速圓周運動。2012年2月25日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功將第十一顆北斗導航衛(wèi)星送入太空預定軌道。這是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星，是我國當年發(fā)射的首顆北斗導航系統(tǒng)組網(wǎng)衛(wèi)星。下列關于這兩顆衛(wèi)星的說法，正確的是（）A.“天宮一號”的運行周期大于北斗導航衛(wèi)星的運行周期B.“天宮一號”和北斗導航衛(wèi)星上攜帶的物體都處于完全失重狀態(tài)C.“天宮一號”的環(huán)繞速度大于第一宇宙速度D.北斗導航衛(wèi)星的向心加速度比地球赤道表面的重力加速度小6.隨著“神舟十號”與“天宮一號”成功“牽手”及“嫦娥”系列月球衛(wèi)星技術的成熟，我國將于2020年前發(fā)射月球登陸器，采集月球表面的一些樣本后返回地球，為中國人登陸月球積累實驗數(shù)據(jù)。月球登陸器返回時，先由月球表面發(fā)射后繞月球在近月圓軌道上飛行，經(jīng)軌道調(diào)整后與停留在較高軌道的軌道艙對接，對接完成后再經(jīng)加速脫離月球飛回地球，下列關于此過程的描述中，正確的是（）A.登陸器在近月圓軌道上運行的速度必須大于月球第一宇宙速度B.登陸器與軌道艙對接后的運行周期小于對接前登陸器的運行周期C.登陸器與軌道艙對接后必須加速到等于或大于地球第一宇宙速度才可以返回地球D.登陸器與軌道艙對接時，登陸器的速度小于其在近月軌道上的運行速度

1.C解析：設地球的密度為ρ，半徑為R，第一宇宙速度為v1，未知行星的第一宇宙速度為v2，則由萬有引力定律和牛頓第二定律可得：G，則v2＝2.4v1＝1.9×104m2.C解析：赤道上物體隨行星自轉(zhuǎn)時，1.04mg－mg＝mR，設第一宇宙速度為v，則mg＝m，求得v＝，C項正確。3.BD解析：由T＝可得，月球的半徑約R＝，A項錯誤；由可得，月球的質(zhì)量M＝，C項錯誤；由M＝πR3·ρ得，月球的平均密度約為ρ＝，B項正確；由＝mg得，g＝，D項正確。4.BD解析：對衛(wèi)星都有：，所以，B對，A錯；因為＝ma向，所以a向＝，而mg＝，g＝，故，C錯；由v＝rω知，＝n，故D對。5.BD解析：“天宮一號”的軌道半徑要小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，因此T天<T北斗，A錯；由于衛(wèi)星所受的萬有引力全部用來提供向心力，因此衛(wèi)星及其內(nèi)的所有物體都處于完全失重狀態(tài)，B對；“天宮一號”的軌道半徑大于地球半徑，因此它的環(huán)繞速度要小于第一宇宙速度，C錯；由a＝知D對。6.D解析：由萬有引力定律和牛頓第二定律可得衛(wèi)星的運行速度v＝，當r＝R（R為月球半徑）時，其值等于月球的第一宇宙速度，近月軌道半徑稍大于月球半徑R，因此登陸器的速度稍小于月球的第一宇宙速度，A錯；登陸器與軌道艙對接后仍在較高軌道上運行，由T＝2π可知